Gerak Harmonik

25 Sep

Gerak harmonik adalah gerak bolak – balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan

Gerak harmonis pada bandul


Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan dian di titik keseimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana.

Besaran Fisika pada Ayunan Bandul

  • Periode (T)

Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode. Periode adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda dikatakan melakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebut mulai bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan periode adalah sekon.

  • Frekuensi (f)

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik. Satuan frekuensi adalah hertz (Hz).

  • Amplitudo

Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan.

  • Gaya pemulih

Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda elastis yang terkena gaya sehingga benda elastis tersebut berubah bentuk. Gaya yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat padanya di sebut gaya pemulih.

Hubungan antara periode dan frekuensi

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi selama satu detik. Dengan demikian selang waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran adalah:

f = 1/T atau T = 1/f

Selang waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran adalah periode. Dengan demikian, secara matematis hubungan antara periode dan frekuensi adalah sebagai berikut :

Simpangan, kecepatan dan percepatan

Simpangan Gerak harmonik

Simpangan pada gerak harmonik sederhana dapat ditentukan melalui analogi sebuah titik yang bergerak melingkar beraturan. Kecepatan dan percepatan gerak harmonik sederhana merupakan turunan pertama dan kedua dari persamaan simpangan yang merupakan fungsi waktu.

  • Simpangan

y = A sin θ

y = A sin ωt

y = A sin 2π/t . T

  • Besar sudut (ωt+θ0) disebut sudut fase (θ), sehingga

θ = 2π φ

Kecepatan Gerak Harmonik

  • Untuk benda yg pada saat awal θ0 = 0, maka kecepatannya adalah :

V = dy /dt

V= d /dt (A sin ωt)

V= ω A cos ωt

  • Nilai kecepatan v akan maksimum pada saat cos ωt = 1, sehingga kecepatan maksimumnya adalah

V maks = ω A

  • Kecepatan benda di sembarang posisi y adalah

Vy = ω√A²-Y²

Percepatan Gerak Harmonik Sederhana

  • Untuk benda yg pada saat awal θ0 = 0, maka percepatannya adalah :

a = dv /dt

a= d /dt (A cos ωt)

a = -ω A sin ωt = -ω²y

  • · Nilai percepatan a akan maksimum pada saat sin ωt = 1, sehingga percepatan maksimumnya adalah :

am = ω²A

  • Tanda negatif pada persamaan  dan menunjukkan bahwa percepatan berlawanan dengan arah simpangannya..

Keterangan :

y = simpangan gerak harmonik sederhana (m)

A = amplitudo (m)

T = periode (s)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

t = waktu (s)

f = frekuensi (f)

φ = fase getaran = t /T

🙂🙂🙂

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: